寶馬集團(tuán)IDAM金屬3D打印推進(jìn)計(jì)劃成功實(shí)施

本文轉(zhuǎn)自公眾號(hào)《3D打印技術(shù)參考》

近日，汽車領(lǐng)域增材制造工業(yè)化和數(shù)字化項(xiàng)目——IDAM項(xiàng)目已成功實(shí)施。3D打印技術(shù)參考查詢相關(guān)資料獲悉，該項(xiàng)目由德國(guó)教育和研究聯(lián)合部門 (BMBF) 資助，寶馬集團(tuán)牽頭，于三年前與吉?jiǎng)P恩、亞琛工業(yè)大學(xué)、弗朗霍夫激光技術(shù)研究所在內(nèi)的12家企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)共同參與推動(dòng)，所有成員都有一個(gè)共同的目標(biāo)——在汽車生產(chǎn)領(lǐng)域徹底改變金屬3D打印的使用方式，降低成本和減少工時(shí)（如模具制造環(huán)節(jié)），更好的滿足定制產(chǎn)品的需求。

2020年，IDAM項(xiàng)目進(jìn)行到一半，其中最顯著的進(jìn)展之一是GKN開發(fā)出了一種金屬粉末材料，其在汽車市場(chǎng)具有巨大的工業(yè)化潛力。該材料就是被稱為DP 600的雙相鋼，其機(jī)械性能可以使用熱處理方法進(jìn)行調(diào)整。由EOS M300-4所打印的試樣表現(xiàn)出13%（打印態(tài)）至 22%（熱處理）的斷后延伸率，以及950MPa（打印態(tài)）和 700 MPa（熱處理）的拉伸強(qiáng)度。

兩年后，該聯(lián)盟的12名成員在寶馬集團(tuán)增材制造園區(qū)展示了IDAM項(xiàng)目的成功實(shí)施。寶馬已經(jīng)建立了一條數(shù)字聯(lián)網(wǎng)的全自動(dòng)3D打印生產(chǎn)線，并為汽車系列生產(chǎn)做好了準(zhǔn)備，另一條生產(chǎn)線位于GKN粉末冶金公司。

通過將金屬3D打印集成到汽車行業(yè)傳統(tǒng)生產(chǎn)線中，IDAM計(jì)劃每年至少批量生產(chǎn)50,000個(gè)組件和10,000個(gè)零配件用于汽車生產(chǎn)，同時(shí)保證零件的一致質(zhì)量并釋放目前極高的成本壓力。

無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)（DTS）起始于2019年的概念草圖，如今已成功集成在IDAM生產(chǎn)線的模塊之間全自動(dòng)運(yùn)輸3D打印機(jī)的移動(dòng)成型倉(cāng)。這些機(jī)器由中央控制單元進(jìn)行協(xié)調(diào)，各個(gè)生產(chǎn)線模塊的所有生產(chǎn)數(shù)據(jù)在中央控制單元中匯聚，確保了最高的生產(chǎn)率和質(zhì)量。

在IDAM項(xiàng)目實(shí)施期間，開發(fā)了自動(dòng)生成3D打印數(shù)據(jù)的新概念。全自動(dòng)模塊將使用過后的舊金屬粉末運(yùn)送到加工站，在那里進(jìn)行獨(dú)立處理。部件的后處理在專門設(shè)計(jì)的工作站中進(jìn)行，這些工作站也是全自動(dòng)的。

組件的質(zhì)量是重中之重，IDAM通過使用傳感器在線監(jiān)控3D打印過程來保證零件質(zhì)量，使用CMOS相機(jī)和高溫溫度計(jì)檢查來自熔池的排放物質(zhì)，此外，還使用AI算法將記錄的數(shù)據(jù)與實(shí)際組件質(zhì)量相關(guān)聯(lián)。

寶馬集團(tuán)聯(lián)合體負(fù)責(zé)人兼項(xiàng)目經(jīng)理Felix Haeckel表示，“從項(xiàng)目的第一天開始，合作伙伴之間就可以感受到團(tuán)隊(duì)精神?；ハ鄬W(xué)習(xí)，共同開發(fā)創(chuàng)新解決方案，并以最佳方式發(fā)展各個(gè)合作伙伴的優(yōu)勢(shì)——這些是增材制造工業(yè)化和數(shù)字化成功的關(guān)鍵”。

寶馬采用3D打印技術(shù)已經(jīng)十幾年，截止到2020年，寶馬通過3D打印工藝就已經(jīng)生產(chǎn)了100萬個(gè)零部件。僅2018年一年，寶馬集團(tuán)3D打印生產(chǎn)中心的產(chǎn)量超過20萬件，同比提升42%，2019年通過增材制造生產(chǎn)的零件達(dá)到30萬個(gè)。

2020年6月，投資超過1億元人民幣的寶馬增材制造中心正式開業(yè)，3D打印技術(shù)參考發(fā)現(xiàn)其部署了來自SLM Solutions、Desktop Metal、HP、EOS、華曙高科等國(guó)際知名3D打印企業(yè)最為先進(jìn)的主力設(shè)備，試圖將公司的原型生產(chǎn)、系列零件制造，以及新的3D打印技術(shù)研究和培訓(xùn)集于一身，顯示出寶馬集團(tuán)對(duì)3D打印技術(shù)的高度認(rèn)可以及預(yù)借助該技術(shù)改變傳統(tǒng)制造模式的決心。

3D打印技術(shù)參考還看到寶馬在流程鏈中實(shí)施了新的自動(dòng)化概念，這將使寶馬能夠簡(jiǎn)化用于批量生產(chǎn)的組件制造過程并加快迭代速度。同時(shí)，寶馬正在與車輛開發(fā)、零部件生產(chǎn)、采購(gòu)和供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)以及寶馬的其他各個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行合作，以系統(tǒng)地集成3D打印技術(shù)并有效地利用。